Diskussion:Sonnenenergie/Archiv/2005

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Nicht Erdoberfaeche, sondern Erdquerschnitt

Bei der Berechnung der Zahlenwerte scheint man einem Irrtum aufgesessen zu sein. Die Einstrahlungsleistung ergibt sich nicht aus aus Erdoberfläche (510,06 Mio. km²) mal Strahlungsleistung pro Qudaratmeter, sondern aus Erdquerschnitt mal Strahlungsleistung pro Qudaratmeter. Erdquerschnitt: die Flaeche die die Erde der Sonne zeigt (Erdradius zum Quadrat mal Pi=126 Mio. km²). Im Artikel wird die Leistung also um einen Faktor ca. 4 ueberschaetzt, inkl aller Folgerungen. Damit sind Tag/Nacht und Erdkruemmung/schiefer Einfall inkludiert. Sonst waere es als wurde die Sonne Tag und Nacht an jedem Ort der Erde senkrecht herabscheinen. Die Aenderung im Hauptartikel moecht ich lieber den Leuten ueberlassen, die den Artikel geschrieben haben, der uebrigens sonst sehr gut ist (auch die Beispiele, bis auf den kleinen Irrtum), da ich ganz neu hier bin und mich in so was noch nicht versucht habe. Peter

Grade wenig Zeit aber es wird tatsächlich der Querschnitt genutzt. --Saperaud [@] 02:51, 23. Mai 2005 (CEST)

huhu ich finde den text zu kompliziert.

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Die im Artikel gezeigte Karte "Weltweit verfügbare Sonnenenergie" beruht auf Messwerten und Berechnungen unter Berücksichtigung des Fläche/Querschnitt Problems und wird von den abschätzenden Berechnungen bestätigt. Es ist nicht kompliziert die Farbwerte mit der Skala zu vergleichen. Zudem sind die Daten sorgfältig recherchiert und mehrfach überprüft worden; die Quellen dazu sind vollständig angegeben - die Berechnung kann also jederzeit nachvollzugen werden.

Verwirrung stiftet vor allem:

• Gesamtenergieverbrauch "Primärenergieverbrauch (PEV)" und elektrischer Energie Verbrauch (EEV) werden gleich gesetzt. Dabei ist der EEV nur etwa 10% vom PEV. Die Kernenergie liefert z.B. einen wesentlichen Teil des deutschen Stromverbrauchs (EEV), trägt aber nur unwesentlich zum Gesamtenergieverbrauch (PEV) bei.
• Sonnenenergie wird nicht nur in elektrischen Strom verwandelt; bedeutend ist:

die direkte Nutzung solarer Wärme wegen des hohen Anteils am PEV, des sehr hohen Wirkungsgrades und der guten Speichermöglichkeiten

Wind-, Wasserkraft und nachwachsende Rohstoffe beziehen ihre Energie ebenfalls von der Sonne

• Es wird argumentiert, den PEV Deutschlands alleine aus solaren Anlagen in Deutschland decken zu wollen. Dies ist nicht angemessen, werden doch auch bisher der Großteil der Primärenergieträger wie Öl, Gas oder Kernbrennstoff importiert. Dies wird sich auch in Zukunft nicht ändern.
• Unsachliche Argumente und verwirrende Berechnungen und Betrachtungen werden von polemischen Beiträgen mancher Befürworter regenerativer Energien bzw. der Kernenergie eingebracht, als ob man für den einen oder den anderen Fussballverein eintreten würde. Diese Beiträge sind nicht sachdienlich und gehören nicht in eine Enzyklopädie. Dennoch erscheinen mir die Hintergründe soziologisch sehr interessant und wären sicherlich einen eigenen Eintrag in der Wikipedia wert.

Obwohl der erklärende Text und die weiteren Angaben zu oben erwähntem Bild eindeutig sind, wird es gelegetlich falsch interpretiert. Insbesondere gilt:

• Die kleinen Scheiben bezeichnen die nötige Fläche an Solarkollektoren mit 8% Wirkungsgrad zur Deckung des weltweiten PEV - nicht nur des EEV. Die erzeugte Energie würde also unter anderem auch die Energie für Verkehr, Industrie usw. decken.
• Die Betrachtung würde den weltweiten PEV in Form von elektrischem Strom photovoltaisch bei 8% Wirkungsgrad liefern. Die Verluste durch eine weltweite Verteilung kann bei einer Ausführung mit derzeit verfügbarem Wirkungsgrad gedeckt werden.
• Bezieht man die direkte Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme, die Wind- und Wasserkraft mit ein, so wird der erforderliche Flächenbedarf erheblich kleiner.

Das Bild geht also von ungünstigten Annahmen aus. --Pelo-d 12:26, 10. Feb. 2007 (CET)

Zahlenspiele

Hallo - ich habe kurz die anderen Beiträge hier überflogen und ich bin wohl nicht der einzige, dem die Zahlen spanisch vorkommen. Ich rechne das mal kurz durch und hätte gerne eure Kommentare:

In weniger als 30 Minuten strahlt die Sonne mehr Energie auf die Erde, als die Menschheit in einem ganzen Jahr verbraucht. Im Jahr 2000 lag dieser jährliche Energieverbrauch bei etwa 1,4 · 10¹⁴ kWh. Um diese Energiemenge zu erzeugen, muss über eine Zeit von einem Jahr eine Leistung von 2,2 · 10¹⁰ kW erbracht werden (Energie = Leistung * Zeit), dazu wären theoretisch z.B. rund 17.000 Atomkraftwerke erforderlich.

Okay okay - fangen wir mal an. Der jährliche Gesamtenergieverbrauch scheint realistisch (ich las zuletzt von 1,1·10¹⁴, aber um die Kommastellen brauchen wir ja nicht streiten ;). Wie die Rechnung richtig sagt, ist Energie = Leistung * Zeit, also beträgt die Leistung Energie/Zeit. Die Zeit in Stunden ist 24*365, also ist die Leistung 1,4·10¹⁴/8760 nach Adam Riese 1,60·10¹⁰ kW, nicht 2,2. Laut AKW gilt: 2003 waren in Deutschland 19 Kernkraftwerke in Betrieb, und produzierten 165 Terawattstunden Strom., somit kommen wir im Schnitt auf ca. 1000 MW pro AKW, also ca. 16.000 Atomkraftwerke insgesamt, nicht 17.000.

Die Einstrahlungsleistung der Sonne beträgt im Durchschnitt auf der Erde etwa 1.000 Watt pro Quadratmeter, das ist eine Gesamtleistung von 5,1 · 10¹⁴ kW für die gesamte Erdoberfläche.

Bei dieser Rechnung wurde die gesamte Erdoberfläche angenommen. Richtig ist aber, den Querschnitt zu benutzen, denn die Erdoberfläche kann sich nicht plötzlich von der Kugel pellen und in die Sonne wenden, nach Adam Riese muss diese Zahl also durch vier geteilt werden, es bleiben 1,28·10¹⁴ kW.

Jetzt nochmal zu der halben Stunde vom Anfang. Es ist also wohl doch eher über eine Stunde.

Alles in Allem sind diese Zahlen sehr schöngeredet. Der Primärenergieverbrauch Deutschlands liegt pro Jahr bei 14,3 EJ = 3.9 * 10^12 kWh. Bei 1.000 kWh pro m² und Jahr benötigt man also 3.9*10^9 m² bzw. 3.9*10^3 km² = 3900 km². Wir müssten also eine Fläche so groß wie das Saarland, Hamburg und Bremen zusammen mit Sonnenkollektoren vollkommen bedecken... wenn denn diese gewaltigen Energiemengen für die Nacht speicherbar währen. Man kann mit solchen Zahlenspielchen in beide Richtungen gute Propaganda betreiben, beides gehört nicht in den Artikel.

Vielleicht schafft es ja jemand, das ganze neutral zu formulieren, so kann es auf Dauer nicht stehen bleiben. --APPER\^☺☹ 03:10, 19. Jun 2005 (CEST)

Ergänzung: meine letzte Berechnung basierte auf Idealwerten. Nimmt man handelsübliche Solaranlagen der Firma Solvis [1] hat man nicht 1000 kWh pro m² und Jahr sondern nur 85 auf einem Schrägdach. Legen wir das ganze gerade hin bekommen wir ca. 120. Ich brauche also realistischerweise die achtfache Fläche, also 31.000 km²... Ich hoffe, das bestätigt noch mal, dass diese Berechnungen nicht in Ordnung sind. --APPER\^☺☹ 03:17, 19. Jun 2005 (CEST)

• Ich habe den Abschnitt (und Teile des restlichen Artikels) mal bearbeitet, dabe habe ich Zahlen aus der aktuellen Ausgabe (3. Aufl.) von "Regenerative Energiesysteme" berücksichtigt. Hier ein Zitat aus dem Buch:

Von der Sonne trifft im Jahr eine Energiemenge von 3,9 · 10²⁴ J = 1,08 · 10¹⁸ kWh auf der Erdoberfläche ein. Dies entspricht etwa dem 10.000fachen des Weltprimärenergiebedarfs und damit weit mehr als alle verfügbaren Energiereserven. Wenn es uns nur gelingt, ein Zehntausendstel der auf der Erde eintreffenden Sonnenenergie zu nutzen, könnte der gesamte Energiebedarf der Menschheit durch die Sonne gedeckt werden.

• was die Bemerkungen von APPER angeht: du kannst nicht einfach von der Welt auf Deutschland runterrechnen ... eine so hohe Bevölkerungsdichte hat nicht die ganze Welt und einen so hohen Energieverbrauch leistet sich auch nicht die ganze Welt. Wenn das also (unter Auslassung der Schweizer und Österreicher) eine wichtige Betrachtungsweise ist, so sollte diese nationale Betrachtung vielleicht noch zusätzlich erwähnt werden mit der Bemerkung, dass es für ein Land wie Deutschland mit seinem hohen Energieumsatz nur schwer möglich sein wird, ohne Mithilfe die gesamte konventionelle Energie durch regenerative Energie zu ersetzen. Es bringt sicher nichts, hier nur auf unstete Energiequellen wie Photovoltaik und Wind zu setzen und bei Engpässen französischen Atomstrom zu kaufen. Der wichtigste Punkt ist weiterhin die Energieeinsparung. Ein Energieversorgungsszenario, wenn es nicht auf Kosten der Nachbarn und unserer Nachkommen gehen soll, ist nur global sinnvoll, beispielsweise im Rahmen der EU. Da sind schon andere Größenordnungen möglich.
• nochmal an APPER: was meinst du mit Legen wir das ganze gerade hin bekommen wir ca. 120? Das verstehe ich nicht ... diese 85 kWh pro Quadratmeter gelten auch eher für Süddeutschland, in Norddeutschland kann man seriös gerechnet eher mit 65 bis 75 kWh pro Quadratmeter rechnen, das hängt jedoch stark von der Anlage und lokalen "Begleitumständen" (Verschattung, lokales Klima, Verschmutzung der Module etc.) ab.

Grüße, -- Schorsch 13:50, 19. Jun 2005 (CEST)

Die Jährliche Sonneeinstrahlung beträgt nur das 10.000 des WeltPEV habe ich für Fotovoltaik durchgerechnet. Angabe zum PEV [2] Seite 16 Das die jährliche Sonnenenstrahlung höher ist als die gesamten Energiereserven der Erde habe ich aufgrund von Unglaubwürdigkeit gelöscht Beispiel Kernfission: [3]

• In einem Brutreaktor wird Plutonium erzeugt, das nach Aufarbeitung wie in La Hague wieder als Kernbrennstoff eingesetzt werden kann. Damit wird die Reichweite des Kernbrennstoffes Uran auf etwa 100.000 Jahre (im Natururan ist das für Kernspaltung nutzbare U-235 nur mit 0,7 % enthalten) verlängert.///

Widerspruch von Rwind:Allg. hört man und zudem von einem Pjysiker Niehar, dass das Uran für die AKWs etwa 70- 100 Jahre reicht. Mittels Brüten würde um etwas das 70 fache gestreckt, das wären dann 500- 700 Jahre. Daraus machen also andere recht locker -dito - 100.000 Jahre. Ferner wird jetzt schon das Uran knapp, da man den Tageabbau verlassen muss und gleichsam dem Kohleabbau, unter Tage gehen muss.Rwind,12.Dez.06

Bei 6,5 % Anteil des Atomstroms am Weltenergieverbrauch und einem Wirkungsgrad von ca 30 liegt ///Du meinst wohl 30% !!///man ohne Berücksichtigung von Kernfusion und Geotherme schon über der Jahreseinstrahlung des Lichts.--Dirk33 12:20, 10. Sep 2005 (CEST) ///Von Rwind:Dummes Geschwätz: Man kann nicht Strom und Weltenenergieverbr. vgl.!! Nur Äpfel mit Äpfeln- d.h. Atomstrom mit Weltstrombedarf,12.Dez.06!

nichts gegen deine Änderungen, ich denke, die sind ok - mir wird nur nicht klar, warum du diese buerger-fuer-technik.de Seite zitierst, die Gurken mit Solarstrom vergleicht und auch sonst eher polemisiert, meiner Meinung nach beim besten Willen nicht sachlich ist und ganz im Dienste der Atomindustrie steht. Soll das jetzt ein gutes oder schlechtes Beispiel abgeben? Und erkläre das mit dem Wirkungsgrad von "ca 30" mal näher, das verstehe ich auch nicht. -- Schusch 22:39, 10. Sep 2005 (CEST). //DEr Typ mikt Wirkungsgard "30" hat doch Null Ahnung!!Ein Schwätzer aus der 9.Klasse,Rwind,12.Dez.06.

Ich entschuldige mich für diese Gurken Quellenseite, aber ich habe auf die Schnelle beim Googeln keine weitere Seite bezüglich der Uran, bzw Thorium, Plutonium Reichweite außerhalb der WP gefunden. Die Größenordnung 10.0000 - 100.000 Jahre habe ich aber schon öfter gehört. Um die Größenordnung zu verdeutlichen machte ich eine Überschlagsrechnung. Bei den 30 hatte ich die Angabe Prozent vergessen. Auch falls ich bei der Berücksichtigung des Wirkungsgrades einen Denkfehler mache. Kommt man schon auf diese Größenordnung

Reichweite Uran Thorium Plutonium / Sonneneinstrahlung pro Jahr * Anteil Atomstrom = 100.000/10.000*0,065 = 0,65

Also allein 65% der vorherigen Aussage "...und übertrifft damit auch alle auf der Erde verfügbaren Energiereserven" werden von der Kernfission gefüllt. Die Potentiale von Kernfusion, Geothermie und konventionellen Recourcen sind da nicht berücksichtigt. Ohne Kernfission (ohne Berücksichtigung des Wirkungsgerades) verbleibt also noch das Äquavilent von 3500 Jahre WeltPEV. Die Potentiale der Kernfusion müssen m.E. auch als erheblich betrachtet werden (Der Anteil an Deuterium in natürlich vorkommendem Wasserstoff beträgt 0,015 %.) Und die konventionellen Recourcen reichen noch Jahrhunderte (insbesondere Kohle). Bevor der obige Satz:/// Einspruch Euer Ehren: Wenn weiter so mit falschen Zahlen gearbeitet wird, lösche ich das ganze Geschwätz!! Einig sind sich Experten über folgende Reichweiten: Kohle 500- 700 Jahre, Erdöl 40-60 Jahre, Gas 20 J. ca. 20 J. länger, also ca. 60-80 Jahre, Uran ca. 70 -100Jahre, bei Erbrüten von Plutonium eine Streckung mit Faktor ca. 70. Gezeichnet:Rwind,12.Dez.06

"und übertrifft damit auch alle auf der Erde verfügbaren Energiereserven."

wieder aufhgenommen wird, würde ich eine klare Abschätzung/Berechnung bevorzugen. Ich halte den Aufwand den man dazu treiben müßte im Vergleich zur zusätzlichen Aussage für nicht notwendig. Die dargestellten Verhältnisse Belegen ja, dass die Potentiale der Solarenergie erheblich sind, und eine ausschließliche Energieversorgung durch die Sonne möglich ist.--Dirk33 15:44, 11. Sep 2005 (CEST)

Was seid ihr nur für fantastische Erbsenzähler! Ob die Solarleistung 1000 oder 10000 mal so groß ist wie der aktuelle Primärenergieverbrauch, ist doch völlig egal. Wichtig ist: es ist für die nächsten Milliarden Jahre genug Sonne für alle da. (Wolf)

Ich stimme Wolf (direkt darüber) zu. Darüber hinaus folgender Beitrag für die "Zahlenfreunde": Bei einer Sonneneinstrahlung wie sie etwa der nördlichen Sahara gegeben ist (rechnerisch) eine heutigem Stand der Technik entsprechende Nutzung der Solarenergie in Größenordnung der Fläche eines Quadrates mit der Seitenlänge, die knapp der Distanz von der Westspitze Siziliens bis zur Spitze des italiensichen Stiefels entspricht, ausreichend für die Erzeugung des heutigen weltweiten elektrischen Energie'verbrauchs'. vgl. z.B. die unterste Karte auf folgender Seite: http://www.earth-policy.org/Updates/2008/Update73_data.htm Für die Deckug des P r i m ä r -Energieverbrauchs wären noch ein paar solche Quadrate hinzuzurechnen, aber immer noch sehr viel weniger Fläche, als z.B. die weltweiten Wüstenflächen (die geographisch als 'reine' Wüsten, nicht Halbwüsten zählen).

Das ist übrigens kein Plädoyer, nur (oder auch primär) Wüsten solartechnisch zu nutzen (z.B. wäre das für meinen Geschmack ein zu zentralistisches Modell, verbunden mit zu vielen Risiken der Abhängigkeit für die nicht selst erzeugenden Regionen). Aber es geht ja hier in diesem Absatz erstmal um "Zahlen". Was damit gemacht wird - auch andere Faktoren mitberücksichtigend (bei der Urantechnik z.B. die GAU Risiken und das Müllproblem etc.) - ist eine andere Frage.

Ein paar aktuelle Zahlen zur Nutzung von Concentrating Solar Power Technologie gibt es übrigens hier: http://www.greentechmedia.com/reports/research-report-concentrating-solar-power.html

(Hardy W. 16.Aug.2008, 4:02)

"Die gesamte auf die Erdoberfläche auftreffende Energiemenge ist mehr als fünftausend mal größer als der Energiebedarf der Menschheit.[1]" "... Diese Energiemenge entspricht etwa dem 10.000-fachen des Weltprimärenergiebedarfs." Was stimmt denn nun? --Jowo 11:48, 14. Jul. 2009 (CEST)

"...dies entspricht in etwa dem 15.000-fachen des gesamten Primärenergieverbrauchs der Menschheit im Jahre 2006" (im Artikel Photovoltaik)--Jowo 12:03, 14. Jul. 2009 (CEST)

Speicher

Vielleicht wäre es sinnvoll zwischen Stromspeichern und Wärmespeichern zu untergliedern, da diese technisch völlig verschieden sind. -- Rueter, Horst 20:50, 22. Aug 2005 (CEST)

Vielleicht könnte noch jemand im Abschnitt Speicherung hinzufügen, wie und wo Sonnenenergie auf natürliche Art gespeichert vorliegt, also in Biomasse, d.h. Holz, Methanhydrat, Kohle, Erdöl, Ölschiefer, usw. Martin k 06:53, 6. Jul. 2007 (CEST)

Mein heute geposteter Weblink unter "Nutzung der Sonnenenergie" hier auf der Diskussionssseite ist auch für die Speicherthematik interssant, da Andasol auch mithilfe von neuester Salzspeichertechnologie fast 24 h tgl. Strom liefern kann (Andasol 1 geht bald ans Netz, spätestens 2009, es folgen dann noch Andasol 2 und 3 in den nächsten Jahren). [bin kein registrierter Benutzer] 16:50, 08. August 2008

Themenfeld Sonne-Erde Interaktion

Ich habe mal gesammelt und teilweise ist das Themenfeld schon recht wirr verdrahtet mit teilweise fehlender Verlinkung und Wiederholungen selbst innerhalb von Artikeln. Ich plädiere daher für einen themenfeldumfassenden Text bei Sonne der die Artikel: Sonnenschein, Globalstrahlung, Solarkonstante, Solarstrahlung, Sonnenstrahlung, Sonnenenergie, kosmischen Strahlung zusammenfasst und mit Bestrahlungsstärke, Strahlungsleistung, Strahlungsenergie, Strahlung, Albedo, Elektromagnetische Stahlung, Air Mass, Erde, Erdatmosphäre (zahlreiche Unterartikel zu den einzelnen Schichten), Treibhauseffekt, Klimawandel, Milanković-Zyklen, Wetter+Klima (im weitesten Sinne) in Verbindung setzt. Zusätzlich müssten die Artikel untereinander besser verlinkt werden und es sollte in jeder Diskussionseite klar werden, was jeweils hereinpasst oder an eine andere Stelle gehört. Noch fehlende Artikel und weniger beleuchtete Themen wie ein gesammelter Artikel zum Strahlungshaushalt der Erde als Beispiel können sich dann auch besser einfügen. Viele Artikel würden damit wohl um die Hälfte kürzer, jedoch wüsste wohl dann auch jeder woran er ist und würde nicht an jeder Ecke auf Teilaspekte von Problemen stoßen, die eigentlich eigene Artikel verdient hätten. --Saperaud 16:14, 17. Feb 2005 (CET)

Ausbeuter

Zwar ist die Ausbeute an Solarenergie je nach Standort variabel. Dies wird aber von der Energiewirtschaft fast notorisch für die Falschbehauptung mißbraucht, in sonnen s c h e i n armen Gegenden lohne sich die Ausbeute nicht. Da die UV-Strahlen Wolken fast ungeschwächt durchdringen, stimmt das nicht. Hier ein Schreiben v. 15.10.05 an 3sat nach einer Sendung darüber: Herr Professor Luther von der Fraunhofer-Gesellschaft mag ein verdienter Forscher sein – der von ihm genannte Zeitrahmen von 45 Jahren, die es noch dauern werde, bis 50 % der Energieversorgung in Deutschland aus Solarstrom gedeckt werden, ist ein Verbrechen. Denn bis dahin sind wir alle durch die davongaloppierenden Preise verelendet, und vor allem: die US-Kriegsmaschine kann noch viele Unschuldige für Öl ermorden. Tatsächlich hätte die Solarwirtschaft schon vor vielen Jahren zu 100 % realisiert werden können. Ich verweise auf die Berechnungen von Prof. SCHLAICH, von MBB und sogar auf die VDI-Nachrichten, die in seltenen unbewachten Augenblicken auch einmal die Wahrheit melden. So berichteten sie vor längerer Zeit von der Belegung von 1 km Schallschutzwänden einer Schweizer Autobahn mit Solarzellen, womit sich 100 Durchschnittshaushalte mit Strom versorgen ließen, und zwar rund ums Jahr, weil die UV-Strahlen Wolken fast ungeschwächt durchdringen. Trotzdem haben kürzlich ein Architekt und ein Diplomingenieur unserem Pastor ein Solardach für ein Pfarrheim ausgeredet mit dem Argument, das lohne sich im sonnenarmen Deutschland nicht. Jetzt geht ein Teil der Kollekte in unserer verarmenden Gemeinde für die unbezahlbar werdende Ölheizung drauf. Ich unterstelle Herrn Prof. Luther nicht, dass er das will, sondern habe in seinem Gesicht auch Resignation entdeckt: er weiß, dass die menschenfeindliche Politik die lebensfreundliche Technik unterdrückt, wo sie kann. Wir arbeiten daran, den Demokratischen Souverän aufzuklären über das, was wir jetzt schon haben können, damit er aufsteht gegen die sinnlosen Zwänge. Dazu gehörte leider auch Ihre heutige Sendung.

Erstens es spielt für die Wikipedia keine Rolle welche Mails du verschickst. Zweitens werden Beiträge unten angefügt und eigentlich auch lesbar formatiert. --Saperaud ☺ 18:08, 15. Okt 2005 (CEST)